KR20010019211A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 어드레스 방전시 오방전이 방지되도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 서스테인전극과의 교차부에서 소정 높이의 돌출부가 형성된 어드레스전극을 구비한다.
이에 따라, 각 방전셀마다 어드레스 방전이 일어나는 영역이 서스테인전극과 어드레스전극이 교차하는 부분에만 한정되게 되어 인접한 셀이 오방전을 일으키는 문제를 방지할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 어드레스 방전시 오방전이 방지되도록 한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시켜 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점과 넓은 시야각을 갖는다는 점등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다. PDP에서는 각각의 방전셀 내에서 유지방전의 횟수를 조절함에 의해 화상표시에 필요한 단계적인 밝기, 즉 그레이 스케일(Gray Scale)을 구현한다.
도 1은 종래의 교류 면방전 PDP의 구조를 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 상판(20)과 하판(22)이 일정한 거리를 두고 평행하게 설치되어 있다. 상판(20)을 구성하는 상부기판(24)의 배면에는 교류 구동 전압이 인가되어 면방전을 이루는 서스테인전극(26)쌍이 각각의 방전셀 별로 나란하게 형성된다. 서스테인전극(26)쌍은 ITO(Indium Tin Oxide)로 투명하게 형성된 투명전극이다. 각 서스테인전극(26) 상에는 버스전극(28)이 나란하게 형성된다. ITO가 높은 저항값을 갖기 때문에 서스테인전극(26) 대신 금속 버스전극(28)에 교류신호를 공급함으로써 각각의 방전셀에 균일한 전압이 인가되도록 하고 있다. 서스테인전극(26)이 형성된 상부기판의 배면에는 상부유전층(30)이 전면에 형성되어, 방전시 전하를 축적하는 기능을 갖는다. 상부유전층(30) 상에 전면 도포되는 보호막(32)은 방전시 하전입자의 스퍼터링 충격으로부터 서스테인 및 버스전극(26,28)쌍과 상부유전층(30)을 보호하여 방전셀의 수명을 연장시킨다. 하판(22)을 구성하는 하부기판(34) 상에는 어드레스 방전을 위한 어드레스전극(36)이 상부기판(24) 상의 서스테인전극(26)쌍과 상호 직각으로 교차되도록 형성된다. 어드레스전극(36)과 서스테인전극(26)쌍이 교차되는 지점마다 화소 단위를 이루는 방전셀이 마련되게 된다. 하부기판(34)과 어드레스전극(36) 상에는 하부유전층(38)이 전면 도포된다. 또한 상판(20)과 하판(22) 사이에는 격벽(40)이 수직으로 형성된다. 격벽(40)은 상판(20) 및 하판(22)과 함께 셀의 방전공간(42)을 형성하고, 방전셀들을 서로 구분하여 이웃한 셀 간의 전기적, 광학적 상호간섭을 차단한다. 방전공간(42) 내에는 방전시 자외선을 발생하는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 충진된다. 격벽(40)과 하부유전층(38) 상에는 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 가시광선을 발생하는 형광체(44)가 도포된다.
빛이 방출되는 과정을 간략히 설명하면, 먼저 상판(20)에 형성된 하나의 서스테인전극(26)과 하판(22)의 어드레스전극(36) 간에 구동전압이 인가되었을 때, 두 전극이 교차하는 방전셀에서 어드레스 방전이 일어나 상부유전층(30)에 벽전하가 형성되고 방전공간(42)에는 하전입자가 발생한다. 형성된 벽전하는 유지 방전에 필요한 방전전압을 낮추는 역할을 한다. 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들에서는 버스전극(28)쌍에 공급되는 유지 구동 신호에 의해 두 서스테인전극(26) 간에 유지 방전이 일어난다. 유지 방전시 방전공간(42) 상에 생성된 하전입자들에 의해 방전가스가 여기된 후 천이되는 과정에서 자외선이 발생한다. 발생된 자외선은 형광체(44)를 여기시켜 가시광선을 발생시킨다. 발생된 가시광선이 투명한 서스테인 전극(26)과 상부기판(24)을 통해 출력됨으로써 PDP의 화상이 구현되어진다.
종래의 교류 면방전 PDP에서는 어드레스 방전을 일으키기 위한 어드레스전극(36)이 하부기판(34) 상에 스트라이프(Stripe) 형태로 형성되어 있다. 즉 어느 한 방전셀의 어드레스전극과 인접한 방전셀의 어드레스전극이 연결된 구조로 되어 있다. 또한 이러한 어드레스전극을 따라 배치된 방전셀들 사이에는 셀 구분을 위한 격벽이 없다. 이로 인해 종래의 교류 면방전 PDP에서는 어드레스 방전시 인접한 셀 간에 크로스토크(Crosstalk)가 발생하여 오방전이 일어날 확률이 높은 문제점을 가지고 있다. 도 2 및 도 3을 결부하여 이러한 문제점에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 종래의 교류 면방전 PDP의 종단면 구조 및 어드레스 방전시의 방전 형상을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 어드레스전극(36)을 따라 배치되어 서로 인접하는 방전셀들이 도시되어 있다. 어느 한 방전셀에서 어드레스 방전은 두 서스테인전극(26) 중의 어느 하나와 어드레스전극(36) 사이에 인가된 전압에 의해 일어난다. 이 때 해당 방전셀의 방전공간(42)내에서의 어드레스 방전 형상은 서스테인전극(26)과 어드레스전극(36)이 교차되는 부분을 중심으로 분포한다. 하지만 종래의 구조에서는 어드레스전극(36)이 인접한 셀로 연결되어 있고, 인접한 셀 사이에는 격벽이 없다. 이로 인해 도면에 도시된 바와 같이 어드레스 방전이 일어나는 영역이 어드레스전극(36)을 따라 인접한 방전셀까지 퍼지게 된다. 도 3은 어느 한 방전셀에서 발생하는 어드레스 방전이 인접한 셀로 확산되는 현상을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 먼저 서스테인전극(26)과 어드레스전극(36) 사이에 구동전압이 인가되어 어드레스 방전이 개시되었을 때, 두 전극(26,36)간의 최단 경로가 되는 S와 A 지점 사이에서 어드레스 방전영역이 분포하게 된다. 이 때, 방전시간이 경과함에 따라 방전공간(42)내에서 발생한 하전입자들이 주변부로 점차 확산되게 된다. 하판(22) 상의 B 지점과 C 지점은 A 지점에 비해 상판(20) 상의 S 지점과 거리가 비교적 멀기 때문에 방전이 일어나기 어려운 곳이지만, S와 A 지점 사이의 방전에 의해 발생한 하전입자들의 확산에 의해 방전이 개시된다. 이에 따라 하판(22) 상에서 보면, 어드레스 방전영역이 도 3에 도시된 바와 같이 어드레스전극(36)을 따라 A에서 B로, B에서 C로 점차 확산되게 된다. 어드레스 방전시간이 더 경과하게 되면, 상부유전층(30)에 형성되는 벽전하에 의해 방전전압이 감소하게 됨으로써 방전이 멈추게 된다. 종래의 구조에서는 이와 같은 방전영역의 확산으로 인해 선택되지 않은 인접한 방전셀에서 오방전이 일어나는 문제가 야기된다. 특히 패널이 불균일하게 형성되어 각 방전셀마다 방전전압이 불균일한 경우에는 모든 방전셀에서 방전이 잘 일어나도록 방전전압을 높여야 한다. 이러한 경우에 하전입자가 확산된 인접한 방전셀에서 오방전이 일어날 확률이 더욱 높아진다. 또한 종래의 구조에서는 한 방전셀에서의 어드레스 방전이 어드레스전극(36)을 따라 방전공간(42) 내의 넓은 영역에서 일어남으로써, 어드레스 방전시 전력소모가 많다는 문제점을 안고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 어드레스 방전시 오방전이 방지되도록 한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 어드레스 방전시의 소모전력을 줄이도록 한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 사시도.
도 2는 종래의 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면 구조 및 어드레스 방전시의 방전 형상을 도시한 도면.
도 3은 어느 한 방전셀에서 발생하는 어드레스 방전이 인접한 셀로 확산되는 현상을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면 구조 및 어드레스 방전시의 방전 형상을 도시한 도면.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞
20 : 상판 22,50 : 하판
24 : 상부기판 26 : 서스테인전극
28 : 버스전극 30 : 상부유전층
32 : 보호막 34,52 : 하부기판
36,54 : 어드레스전극 38,58 : 하부유전층
40 : 격벽 42 : 방전공간
44,60 : 형광체 56 : 돌출부
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서스테인전극과의 교차부에서 소정 높이의 돌출부가 형성된 어드레스전극을 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 교류 면방전 플라즈마 디스플레이 패널의 종단면 구조 및 어드레스 방전시의 방전 형상을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 상판(20)과 하판(22)이 도면에 도시되지 않은 격벽을 사이에 두고 평행하게 배치된다. 본 발명에 따른 교류 면방전 PDP의 상판(20)은 각각의 방전셀마다 상부기판(24)의 배면에 서로 나란하게 형성된 서스테인전극(26)쌍과, 서스테인전극(26) 상에 나란하게 형성된 금속 버스전극(28)쌍과, 상기 전극쌍(26,28)과 상부기판(24) 상에 형성된 상부유전층(30)과, 상부유전층(30) 상에 형성된 보호막(32)을 구비한다. 상판(20)을 구성하는 각 구성요소들의 구조 및 특징들은 종래의 경우와 동일하다. 하지만 본 발명에 따른 교류 면방전 PDP의 하판(50) 구조는 종래의 하판 구조와는 다르다. 하판(50)은 상판(20)에 형성된 서스테인전극(26)쌍과 직교하는 방향으로 하부기판(52) 상에 형성됨과 아울러 어드레스 방전을 일으키는 어느 한 서스테인전극(26)과 교차하는 지점에서 높이 솟은 형태로 돌출부(56)가 형성된 어드레스전극(54)과, 상기 어드레스전극(54) 및 하부기판(52) 상에 균일한 높이로 평탄하게 형성된 하부유전층(58)과, 하부유전층(58) 상에 도포된 형광체(60)를 구비한다. 또한 하부유전층(58) 상에는 도면에 도시되지 않은 격벽이 방전셀 사이마다 어드레스전극(54)의 형성 방향과 동일한 방향으로 나란하게 형성된다. 이러한 격벽 상에도 형광체가 도포되게 된다.
본 발명에 따른 교류 면방전 PDP에서는 어드레스전극(54)을 어드레스 방전전압이 인가되는 서스테인전극(26)과 교차하는 부분에서 높게 형성시키고, 그 외의 부분에서는 종래의 경우와 비슷한 두께로 형성시킨다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 서스테인전극(26)과 교차하는 부분에서 요철 형상의 돌출부(56)를 갖도록 어드레스전극(54)을 형성시킨다. 어드레스전극(54)의 형성 방법으로서는 도금법, 인쇄법, 감광성 금속을 이용한 방법 등을 이용할 수 있다. 일례로, 전극 물질을 하부기판(52) 상에 인쇄하는 방법을 이용하는 경우, 먼저 서스테인전극(26)과 교차하는 방향으로 어드레스전극(54)이 얇게 형성되도록 하부기판(52) 상에 마스크패턴을 형성하고 그 위에 전극 물질을 인쇄한다. 그 다음 서스테인전극(26)과 교차하는 지점에서만 어드레스전극이 노출되도록 마스크패턴을 형성하고, 노출된 영역에 전극 물질을 원하는 두께 내지는 높이만큼 인쇄하면 된다. 아울러 이와 같이 형성된 어드레스전극(54) 상에는 하부유전층(58)을 균일한 높이로 평탄하게 형성시킨다. 이와 같이 형성된 구조에서는 어드레스전극(54)의 상에 형성된 하부유전층(58) 두께가 서스테인전극(26)과 교차하는 돌출부(56) 지점(A 지점)에서는 종래의 경우와 비슷하고, 그 외의 지점(B 및 C 지점)에서는 매우 두껍다.
본 발명에 따른 교류 면방전 PDP에서 서스테인전극(26)과 어드레스전극(54) 간에 종래의 경우와 동일한 전압의 어드레스 방전전압이 인가되면, 도 4에 도시된 바와 같이 서스테인전극(26)과 어드레스전극(54)의 돌출부(56) 사이(즉, S 지점과 A 지점 사이)의 방전공간(42)에서 어드레스 방전이 개시된다. 이 방전에 의해서 방전공간(42) 내에는 하전입자들이 발생하고, 점차 주변으로 확산된다. 종래의 구조에서는 하전입자의 확산에 의해 어드레스 방전영역이 B 지점과 C 지점으로 확산되지만, 본 발명에 따른 구조에서는 이러한 방전영역의 확산이 방지된다. 이를 상세히 설명하면, B 지점 및 C 지점에서는 어드레스전극(54)과 방전공간(42) 사이의 하부유전층(58)이 매우 두껍게 형성되어 있다. 이와 같이 두꺼운 유전층(58)은 어드레스 방전시 높은 전압 강하를 야기함으로써, 어드레스전극(54)과 서스테인전극(26) 사이에 인가된 방전전압의 상당 부분을 흡수하게 된다. 그러면 B 지점과 C 지점 상에 하전입자가 존재하더라도 방전공간에 걸리는 방전전압이 매우 낮기 때문에 방전이 일어나지 않게 된다. 결국 어드레스 방전은 서스테인전극(26)과 어드레스전극(54)이 교차하는 S 지점과 A 지점 사이의 좁은 영역에서만 한정되어 발생하게 되고, B 및 C 지점으로의 방전 확산이 방지된다. 이에 따라, 인접한 셀에서 오방전이 일어나는 문제를 해결할 수 있게 된다. 인접한 방전셀에서도 서스테인전극(26)과 어드레스전극(54)이 교차하는 부분을 제외한 다른 영역에서의 하부유전층(58) 두께가 매우 두껍기 때문에, 하전입자가 인접셀로 확산되더라도 오방전이 일어날 수 없게 된다. 본 발명에 따른 교류 면방전 PDP의 구조는 이와 같이 오방전 문제를 효과적으로 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 패널이 불균일하게 제조되어 방전셀마다 방전전압이 서로 다른 경우에도 구동전압을 높혀 전체 구동을 가능하게 함으로써 패널 불량률을 크게 낮출 수 있다. 즉 어드레스 구동 마진을 크게 증가시킬 수 있게 된다. 또한 어드레스 방전이 종래의 경우에 비해 방전셀 내의 좁은 영역에서 한정되어 발생하기 때문에 방전시의 소비전력을 크게 줄일 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는 어드레스 방전이 일어나는 영역이 서스테인전극과 어드레스전극이 교차되는 방전셀 내의 좁은 영역에만 한정되고 인접한 방전셀로 확장되지 않게 된다. 이에 따라 인접한 셀에서의 오방전을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한 오방전 확률이 감소됨에 따라 어드레스 구동 마진이 높아져 패널의 불량률을 크게 낮출 수 있게 된다. 아울러 어드레스 방전이 일어나는 영역의 크기가 감소됨으로써 방전시의 소비전력이 줄어들게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 주사신호가 공급되는 상판 상의 서스테인전극과 어드레스신호가 공급되는 하판 상의 어드레스전극 간에 어드레스 방전을 일으키는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 서스테인전극과의 교차부에서 소정 높이의 돌출부가 형성된 어드레스전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    표면이 평탄하게 상기 어드레스전극 상에 형성된 유전층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    화소 단위를 이루는 각각의 방전셀마다 상기 서스테인전극이 쌍으로 나란하게 형성되게 되는 상부기판과,
    상기 상부기판 상에 순차적으로 형성되는 상부유전층 및 보호막과,
    상기 어드레스전극 및 유전층이 형성되게 되는 하부기판과,
    상기 어드레스전극과 나란한 방향으로 상기 하부기판 상에 형성되는 격벽과,
    상기 유전층 및 격벽 표면에 도포되는 형광체를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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